韓世麗++++++李翠友++++++麥曉敏++++++陳日暖++++++趙偉良

[摘要] 目的 研究傳統(tǒng)處理工藝對江門市6家自來水廠水源水中氟化物、硝酸鹽、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽和耗氧量等的影響，以探討生活飲用水傳統(tǒng)處理工藝對水源水中常規(guī)化學物質的處理效果，為選擇水處理工藝提供科學依據(jù)。 方法 分析2008～2012年采用傳統(tǒng)水處理工藝的6家自來水廠水源水和出廠水中7種化學物質的檢測數(shù)據(jù)。 結果 6家自來水廠水源水和出廠水中氟化物的含量差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），有1家自來水廠水源水和出廠水中硝酸鹽的含量差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），6家自來水廠水源水和出廠水中鐵的含量差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），有3家自來水廠水源水和出廠水中氯化物的含量差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），有4家自來水廠水源水和出廠水中錳的含量差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），有5家自來水廠水源水和出廠水中的耗氧量差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。 結論 生活飲用水傳統(tǒng)處理工藝可以降低水源水中的鐵、錳和耗氧量，增加氯化物的含量，對氟化物、硝酸鹽和硫酸鹽無明顯去除作用。

[關鍵詞] 水源水；出廠水；傳統(tǒng)處理工藝；氟化物；硝酸鹽；鐵；錳

[中圖分類號] R123.6 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-4721（2014）01（c）-0129-05

水是生命之源，故健康衛(wèi)生的飲用水是居民生命健康的第一保障。我國城市用水均來自天然地表水，無法直接飲用，必須經(jīng)過給水處理工藝進行凈化才能夠在生活或工業(yè)中應用。在我國，水處理方式根據(jù)水源水質及用水對象要求的不同，其水處理方案也不盡相同。江門市的城鎮(zhèn)生活飲用水一般采用傳統(tǒng)處理工藝制水，本疾控中心對江門市生活飲用水傳統(tǒng)處理工藝的處理效果進行了長期篩查監(jiān)測。本研究對6家自來水廠2008～2012年水源水和出廠水的監(jiān)測資料進行分析，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 水資源及水處理現(xiàn)狀 江門市新會區(qū)位于廣東省中南部，供水水源類型主要是河水和水庫水，供水覆蓋人口比例分別為54.3%和29.9%，其他類型水源水為山溪水和地下水，兩者供水覆蓋人口比例為15.8%。采用傳統(tǒng)處理工藝的自來水廠為18個，供水人口為57.59萬人，占總人口數(shù)的75.72%。選取的6家自來水廠供水人口為48.03萬人，水源水為西江（鑫源、睦洲和大鰲水廠）、潭江（司前水廠）、流水響水庫（沙堆水廠）和石澗水庫（大云山水廠），水源和水廠分布于6個鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村。

1.1.2 資料來源 2008～2012年7個指標檢測值來源于江門市新會區(qū)疾病預防控制中心實驗室檢測軟件。分析6家采用傳統(tǒng)處理工藝的自來水廠水源水和出廠水的檢測值，其中，水源水288份，出廠水288份，分析項目為氟化物、硝酸鹽、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽和耗氧量。

1.2 傳統(tǒng)水處理工藝流程

1.2.1 混凝 水泵房將原水提升后，首先即進行混凝，在原水中添加水處理劑，聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等均為常用混凝劑，本市采用堿式氯化鋁，混凝劑與原水混合后發(fā)生一系列反應生成氫氧化鋁，氫氧化鋁吸附性極強，將水中難沉淀的膠體物質及懸浮物脫穩(wěn)和凝集，最后被整合吸附為大顆粒的礬花絮粒，有助于其沉淀和分離。

1.2.2 沉淀 礬花水進入沉淀區(qū)后，在水區(qū)各個層面相應的分配區(qū)域進行重力沉淀，邊沉淀邊流向出口，這樣可使大顆粒礬花充分沉入池底，形成蓄積的濃縮化污泥，而污泥達到一定數(shù)量后則按時清理出池。

1.2.3 過濾 本市應用多道石英砂材質的粒狀黏性空隙濾料層，通過流水作用截留水中未被沉淀的細微懸浮顆粒，更細致地將細小懸浮質、有機物、致病微生物等濾除，使水變得澄清。過濾在進一步降低水濁度的同時還能濾出一部分有機物及病原微生物，且為過濾后消毒打下良好的基礎。

1.2.4 消毒 本市應用最廣譜的氯消毒法，通常向原水內(nèi)添加液化氯氣，劑量為2.5 g/m3。氯氣與水反應可生成鹽酸與次氯酸，次氯酸具有強氧化性，可以將致病微生物體內(nèi)的活性酶破壞，從而殺滅微生物。剩余的次氯酸可以自然分解為鹽酸和氧氣，而最終剩余的鹽酸會在自來水輸送至全市各用水單位或家庭的過程中自然揮發(fā)。

1.3 水樣的采集與檢測

①氟化物、硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物采用白色塑料瓶采集水樣，4℃保存，24 h內(nèi)采用《生活飲用水標準檢驗方法（GB/T 5750-2006）》[2]中的離子色譜法測定；②鐵和錳采用白色塑料瓶采集水樣，每1000毫升加入2 ml 1+1硝酸溶液，4℃保存，24 h內(nèi)采用《生活飲用水標準檢驗方法（GB/T 5750-2006）》中的原子吸收分光光度法測定；③耗氧量采用白色玻璃瓶采集水樣，每500毫升加入0.4 ml 98%濃硫酸，4℃保存，24 h內(nèi)采用《生活飲用水標準檢驗方法（GB/T 5750-2006）》中的酸性高錳酸鉀滴定法測定。

1.4 評價依據(jù)

水源水中7種化學物質的檢測值以《地表水環(huán)境質量標準（GB 3838-2002）》[3]規(guī)定的限值為評價標準。出廠水中7種化學物質的檢測值以《生活飲用水衛(wèi)生標準（GB 5749-2006）》[4]規(guī)定的限值為評價標準。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件對相關數(shù)據(jù)進行分析，計量資料采用t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 氟化物含量的分析

6家水廠水源水中氟化物的含量符合《地表水環(huán)境質量標準》Ⅰ類標準（<1.0 mg/L），出廠水含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（1.0 mg/L）。6家水廠水源水和出廠水氟化物含量比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）（表1）。

2.2 硝酸鹽含量的分析

6家水廠的水源水中硝酸鹽含量低于《地表水環(huán)境質量標準》標準限值（10 mg/L），出廠水含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（10 mg/L）。大云山水廠出廠中水硝酸鹽含量高于水源水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。其他5家水廠水源水和出廠水硝酸鹽含量比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。沙堆水廠和大云山水廠水源水硝酸鹽含量低于其他水源水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表2）。

2.3 鐵含量的分析

睦洲水廠、大鰲水廠和司前水廠水源水的鐵含量高于《地表水環(huán)境質量標準》標準限值（0.3 mg/L），鑫源水廠和沙堆水廠水源水的鐵含量低于標準限值。6家水廠出廠水鐵含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》（0.3 mg/L）。6家水廠水源水鐵含量高于出廠水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表3）。

2.4 錳含量的分析

司前水廠水源水錳的含量高于《地表水環(huán)境質量標準》標準限值（0.1 mg/L），其他5家水廠的水源水錳含量低于標準限值。6家水廠出廠水錳含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（0.1 mg/L）。鑫源水廠、大鰲水廠、司前水廠和大云山水廠水源水錳含量高于出廠水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。睦洲水廠和沙堆水廠水源水錳含量和出廠水比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）（表4）。

2.5 硫酸鹽含量的分析

6家水廠水源水硫酸鹽含量低于《地表水環(huán)境質量標準》標準限值（250 mg/L），出廠水硫酸鹽含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（250 mg/L）。大云山水廠水源水硫酸鹽含量低于出廠水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其他水廠水源水硫酸鹽含量和出廠水比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。沙堆水廠和大云山水廠水源水硫酸鹽含量低于其他水源水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表5）。

2.6 氯化物含量的分析

6家水廠水源水中氯化物的含量低于《地表水環(huán)境質量標準》標準限值（250 mg/L），出廠水氯化物含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（250 mg/L）。大鰲水廠、沙堆水廠和大云山水廠水源水氯化物含量低于出廠水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其他水廠水源水氯化物含量和出廠水比較差異無無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。司前水廠水源水氯化物含量高于其他水源水，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表6）。

2.7 耗氧量分析

睦州水廠、司前水廠和大云山水廠的水源水耗氧量符合《地表水環(huán)境質量標準》Ⅱ類標準（2～4 mg/L），其他水廠的水源水耗氧量符合《地表水環(huán)境質量標準》Ⅰ類標準（<2 mg/L），出廠水含量低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》標準限值（3 mg/L）。除睦洲水廠外，其他5家水廠水源水耗氧量含量高于出廠水耗氧量含量，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表7）。

3 討論

3.1 傳統(tǒng)處理工藝對氟化物的影響

水中氟化物含量>1.0 mg/L時，會導致氟牙癥和氟骨病的患病率增加[5-7]，<0.5 mg/L時，會導致齲齒的患病率增加[6-7]。上述6家自來水廠水源水中氟化物含量為0.12～0.28 mg/L，出廠水氟化物含量平均值為0.11～0.27 mg/L，齲齒的患病風險較高，應采取飲茶或加氟等措施增加攝氟量[8]。6家水廠的傳統(tǒng)處理工藝對水源水中氟化物含量的變化沒有影響，表明傳統(tǒng)水質處理工藝對水源水中低含量的氟化物無明顯的去除作用。

3.2 傳統(tǒng)處理工藝對硝酸鹽的影響

硝酸鹽主要用作無機肥料，也用于氧化劑和生產(chǎn)炸藥等。在地表水中硝酸鹽的質量濃度通常很低，但是當受到農(nóng)業(yè)徑流水或人畜糞便等污染時則會明顯升高。飲水中高濃度的硝酸鹽可引起人急性中毒[9]。6家自來水廠水源水和出廠水硝酸鹽含量均未超標，但西江和潭江硝酸鹽含量明顯高于流水響水庫和石澗水庫，表明西江和潭江受到有機物的污染比水庫嚴重。大云山水廠出廠水硝酸鹽含量高于水源水，表明此水廠傳統(tǒng)水質處理工藝不但沒有降低硝酸鹽的含量，反而增加了硝酸鹽的含量。經(jīng)調查得知，大云山水廠制備的出廠水只在居民用水高峰期（晚6：00～11：00）供水，出廠水在清水池停留時間過長，造成微生物的再度繁殖，微生物在有氧條件下將含氮有機物分解成氨氮，再經(jīng)亞硝酸菌作用成亞硝酸鹽，最終氧化分解生成硝酸鹽[10]。對此有兩點建議：①建議大云山水廠認真檢查生產(chǎn)流程，排查污染因素，將高峰期供水改為常規(guī)供水；②大云山水廠出廠水硝酸鹽含量高于水源水，只能說明出廠水過去受到有機物污染，因為未檢測氨氮和亞硝酸鹽，不能說明近期是否有污染，建議將氨氮和亞硝酸鹽設為常規(guī)監(jiān)測指標，進一步了解有機物污染的狀況。

3.3 傳統(tǒng)處理工藝對鐵和錳的影響

鐵和錳在自然界中廣泛存在，水中鐵含量>0.3 mg/L時會使衣服和器皿著色，在0.5 mg/L時色度可大于30度。錳的含量>0.1 mg/L時會使飲用水發(fā)出令人不舒服的氣味，并使器皿和洗滌的衣服著色[9]。睦洲水廠、大鰲水廠和司前水廠水源水的鐵含量超標，司前水廠水源水錳含量超標。6家水廠出廠水鐵和錳含量全部合格。6家水廠的傳統(tǒng)處理工藝使水源水中的鐵含量明顯降低，鑫源水廠、大鰲水廠、司前水廠和大云山水廠的水源水中錳的含量明顯降低。表明傳統(tǒng)處理工藝中投加聚合氯化鋁或聚合硫酸鋁，可以使鐵和錳形成絮凝狀物體經(jīng)過沉淀和過濾去除。

3.4 傳統(tǒng)處理工藝對硫酸鹽的影響

硫酸鹽在自然界中存在于各種礦石中，不同的硫酸鹽味覺閾不盡相同，當水中硫酸鈣和硫酸鎂的濃度分別達到1000 mg/L和850 mg/L時，有50%的被調查對象認為水的味道令人討厭、不能接受。硫酸鹽和硫酸產(chǎn)品主要應用于肥料、化工、印染、玻璃、造紙、肥皂、紡織品、殺真菌劑、收斂劑和催吐劑的生產(chǎn)中。采礦、鑄造、制牛皮紙漿、造紙廠、紡織廠和制革廠的生產(chǎn)過程中會有硫酸鹽進入水體。陳舊的燃料在燃燒時和冶金煅燒過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫并進入周圍大氣中，這也會使地表水中的硫酸鹽濃度升高。二氧化硫通過光解作用或是氧化接觸反應會形成三氧化硫，而三氧化硫會與大氣中的水蒸氣結合形成稀硫酸，成為酸雨的來源[9]。上述6家水廠水源水和出廠水硫酸鹽含量遠遠低于標準限值，但是西江和潭江硫酸鹽的含量高于石澗水庫和流水響水庫，表明西江和潭江受到硫酸鹽的污染比水庫大。大云山水廠出廠水硫酸鹽含量高于水源水，原因是大云山水廠使用聚合硫酸鋁作為混凝劑，增加了出廠水中硫酸鹽的含量。其他水廠水源水和出廠水硫酸鹽含量差異無統(tǒng)計學意義，表明傳統(tǒng)水處理工藝對水源水中低含量的硫酸鹽無明顯的去除作用。

3.5 傳統(tǒng)處理工藝對氯化物的影響

氯化物在自然界中分布廣泛，其中海水中存在的數(shù)量最多，在未受污染的地表水中，氯化物的濃度較低，一般含量<10 mg/L[9]。飲用水中氯化物含量過高會影響味覺。潭江氯化物含量明顯高于西江、流水響水庫和石澗水庫，原因是海水倒灌所致，尤其是冬春季較為明顯。大鰲水廠、沙堆水廠和大云山水廠出廠水中氯化物含量均明顯高于水源水，而鑫源水廠、睦州水廠和司前水廠出廠水中氯化物含量和水源水差異無統(tǒng)計學意義，可能與處理工藝中加氯消毒環(huán)節(jié)有關，鑫源水廠和大云山水廠用液氯消毒，其余4家水廠用二氧化氯消毒，加氯量的多少影響氯化物的含量，要達到殺滅微生物和減少氯化物兩者的平衡還需做進一步的研究。

3.6 傳統(tǒng)處理工藝對耗氧量的影響

耗氧量是指在一定條件下，強氧化劑氧化水中有機物所消耗的氧量。它是測定水體中有機物含量的間接指標，代表水體中可被氧化的有機物和還原性無機物的總量。耗氧量的意義在于指示飲用水中受有機污染物污染的程度，為水處理效果提供簡單、迅速的指標[9]。除睦州水廠外，其余5家水廠的水源水經(jīng)過處理后，耗氧量都有一定程度的下降，表明傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中部分有機物。

綜上所述，江門市飲用水傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中高濃度的鐵、錳，去除部分有機物，降低耗氧量，加氯消毒環(huán)節(jié)增加氯化物的含量；對氟化物、硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物沒有去除作用。如果水源水質惡化，硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物和重金屬等含量超標，現(xiàn)有的自來水廠需做好深度凈化處理的準備。

[參考文獻]

[1] 美國自來水廠協(xié)會.水質與水處理公共供水技術手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008：92.

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[10] 宋愛菊.《生活飲用水衛(wèi)生標準》常規(guī)指標設置探討——一起二次供水污染事件處置的思考[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學，2011，38（7）：1326-1327.

（收稿日期：2013-08-12 本文編輯：袁 成）

3.5 傳統(tǒng)處理工藝對氯化物的影響

氯化物在自然界中分布廣泛，其中海水中存在的數(shù)量最多，在未受污染的地表水中，氯化物的濃度較低，一般含量<10 mg/L[9]。飲用水中氯化物含量過高會影響味覺。潭江氯化物含量明顯高于西江、流水響水庫和石澗水庫，原因是海水倒灌所致，尤其是冬春季較為明顯。大鰲水廠、沙堆水廠和大云山水廠出廠水中氯化物含量均明顯高于水源水，而鑫源水廠、睦州水廠和司前水廠出廠水中氯化物含量和水源水差異無統(tǒng)計學意義，可能與處理工藝中加氯消毒環(huán)節(jié)有關，鑫源水廠和大云山水廠用液氯消毒，其余4家水廠用二氧化氯消毒，加氯量的多少影響氯化物的含量，要達到殺滅微生物和減少氯化物兩者的平衡還需做進一步的研究。

3.6 傳統(tǒng)處理工藝對耗氧量的影響

耗氧量是指在一定條件下，強氧化劑氧化水中有機物所消耗的氧量。它是測定水體中有機物含量的間接指標，代表水體中可被氧化的有機物和還原性無機物的總量。耗氧量的意義在于指示飲用水中受有機污染物污染的程度，為水處理效果提供簡單、迅速的指標[9]。除睦州水廠外，其余5家水廠的水源水經(jīng)過處理后，耗氧量都有一定程度的下降，表明傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中部分有機物。

綜上所述，江門市飲用水傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中高濃度的鐵、錳，去除部分有機物，降低耗氧量，加氯消毒環(huán)節(jié)增加氯化物的含量；對氟化物、硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物沒有去除作用。如果水源水質惡化，硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物和重金屬等含量超標，現(xiàn)有的自來水廠需做好深度凈化處理的準備。

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（收稿日期：2013-08-12 本文編輯：袁 成）

3.5 傳統(tǒng)處理工藝對氯化物的影響

氯化物在自然界中分布廣泛，其中海水中存在的數(shù)量最多，在未受污染的地表水中，氯化物的濃度較低，一般含量<10 mg/L[9]。飲用水中氯化物含量過高會影響味覺。潭江氯化物含量明顯高于西江、流水響水庫和石澗水庫，原因是海水倒灌所致，尤其是冬春季較為明顯。大鰲水廠、沙堆水廠和大云山水廠出廠水中氯化物含量均明顯高于水源水，而鑫源水廠、睦州水廠和司前水廠出廠水中氯化物含量和水源水差異無統(tǒng)計學意義，可能與處理工藝中加氯消毒環(huán)節(jié)有關，鑫源水廠和大云山水廠用液氯消毒，其余4家水廠用二氧化氯消毒，加氯量的多少影響氯化物的含量，要達到殺滅微生物和減少氯化物兩者的平衡還需做進一步的研究。

3.6 傳統(tǒng)處理工藝對耗氧量的影響

耗氧量是指在一定條件下，強氧化劑氧化水中有機物所消耗的氧量。它是測定水體中有機物含量的間接指標，代表水體中可被氧化的有機物和還原性無機物的總量。耗氧量的意義在于指示飲用水中受有機污染物污染的程度，為水處理效果提供簡單、迅速的指標[9]。除睦州水廠外，其余5家水廠的水源水經(jīng)過處理后，耗氧量都有一定程度的下降，表明傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中部分有機物。

綜上所述，江門市飲用水傳統(tǒng)處理工藝可以去除水源水中高濃度的鐵、錳，去除部分有機物，降低耗氧量，加氯消毒環(huán)節(jié)增加氯化物的含量；對氟化物、硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物沒有去除作用。如果水源水質惡化，硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物和重金屬等含量超標，現(xiàn)有的自來水廠需做好深度凈化處理的準備。

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（收稿日期：2013-08-12 本文編輯：袁 成）